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南水北调与水利科技(中英文)2025年第04期:基于地表设计地震动的成层地基-混凝土重力坝系统损伤特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李志龙;刘云贺;刘托弟;李闯;宋志强;

单位:西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室;国家能源集团西藏电力有限公司;

摘要:为解决天然场地地基成层非均匀性及不同岩层间阻抗比差异的问题,克服传统地表设计地震动时简单折半输入方法的局限,需采用更精确的方法处理地震动输入,以提高抗震设计的准确性和可靠性。基于地表设计地震动,通过传递矩阵法求解成层地基任意位置的自由场运动,并结合黏弹性边界和等效节点力的方法,建立基于地表设计地震动的成层地基反演-输入模型。对某实际混凝土重力坝进行非线性地震响应分析,从坝顶相对位移、坝体损伤分布、坝体损伤耗能3个方面分析成层地基对重力坝地震响应的影响。结果表明:成层地基地震动反演-输入模型能够模拟地震波在实际地基岩层中的反射及透射现象;与层状地基相比,单层地基的坝体水平向相对位移最大增幅达87.6%,竖向相对位移最大增幅达97.1%;单层地基的坝体损伤程度更为严重,坝体损伤耗能最大扩大了6.5倍。不考虑地基的成层特性将导致对坝体响应结果的高估。

关键词:成层地基;;混凝土重力坝;;反演输入;;黏弹性人工边界;;损伤特性

基金资助:国家自然科学基金重点项目(52439008);; 陕西省教育厅青年创新团队科研计划项目(22JP052)